[發明專利]飛行器及其飛行方法

在審

• 申請號: 201610053378.7
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN106585964A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 杜興
• 申請（專利權）人: 杜興
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64C27/26;B64D27/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳金林

技術領域

本發明涉及一種飛行器及其飛行方法。

背景技術

目前的無人機通常采用旋翼進行垂直起飛和平飛，并通常采用電動機驅動旋翼，電力由電池提供。這樣的無人機存在起飛載重小，航程小，以及平飛速度慢等缺點。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種燃料引擎和電動機混合驅動的飛行器(例如，無人機或小型載人飛機)。進一步地，本發明還提供一種同時包括旋翼和固定機翼的飛行器，這種飛行器不僅能夠如通常的直升飛機一樣垂直起降，還能夠如通常的固定翼飛機一樣平飛。具體地，本發明的實施例提供以下技術方案。

根據本發明的一個方面，提供一種飛行器，其具有多個動力裝置。所述多個動力裝置包括燃料動力裝置和電動動力裝置，所述燃料動力裝置由燃料引擎驅動，所述電動動力裝置包括由電動機驅動的電動旋翼；并且所述燃料動力裝置的推進方向和所述電動旋翼的旋轉平面基本垂直，使得所述燃料動力裝置和所述電動動力裝置的同時工作能夠實現所述飛行器的垂直飛行。該飛行器由于同時包括燃料動力裝置和電動旋翼，所以既能夠承載更重的物品又能夠更容易和精確地控制飛行器的平衡和姿勢。根據本發明，通過旋翼的升力抵消飛行器自重，滯空時間會比普通電池驅動的多旋翼飛行器長。

可選地，所述飛行器還包括固定機翼，所述固定機翼與所述多個動力裝置的推進方向基本平行，使得所述多個動力裝置中包括所述燃料動力裝置的至少部分動力裝置與所述固定機翼的配合能夠實現所述飛行器的平飛。當所述飛行器平飛時，飛行方向可以與所述固定機翼基本平行。由于這種飛行器同時包括了固定機翼，因此其可以類似于通常的固定翼飛機一樣快速平飛。 由于可以通過燃料動力裝置提供平飛動力，并由固定機翼提供升力，因此這種飛行器的速度和航程可以大大增加。

可選地，所述飛行器平飛時，由所述燃料動力裝置提供動力或者由所述燃料動力裝置和所述電動動力裝置同時提供動力。這種飛行器至少采用燃料動力裝置提供平飛的動力，所以可以增大飛行器的速度和航程。此外，可以選擇由所述燃料動力裝置和所述電動旋翼同時提供動力，這樣可以使得總動力增大，提高飛行速度。

可選地，所述電動旋翼有多個，并且多個所述電動旋翼分布于所述固定機翼的兩側，使得改變所述固定機翼的兩側的電動旋翼的推力比和/或推力方向能夠改變所述飛行器的飛行姿勢。由此可以靈活控制飛行器的飛行姿勢，例如從垂直起飛姿勢轉變到平飛姿勢，或者相反。

可選地，所述燃料動力裝置可以安裝于所述固定機翼上，使得飛行器垂直起飛時更容易平衡，例如，當所述燃料動力裝置包括由所述燃料引擎驅動的機動旋翼時，可以將機動旋翼安裝于所述固定機翼的前端。

可選地，所述燃料動力裝置中的至少一個包括由所述燃料引擎驅動的機動旋翼。可選地，所述機動旋翼可以安裝于所述固定機翼的側端，使得所述固定機翼的翼尖被包裹在所述機動旋翼的螺旋氣流中，從而降低飛機平飛時的能耗。

可選地，所述燃料引擎中的至少一個還連接有發電機，所述發電機能夠為向所述電動機提供電力的電池充電，或者直接為電動機供電。這樣可以在需要電動旋翼工作時保證其有充足的電力供應。根據該實施例，機械能/電能轉化的方式，與傳統的機械傳動比，可以讓多旋翼的布局設計更靈活多變。

可選地，所述發電機通過共軸線的動力軸直接連接對應的燃料引擎。所述對應的燃料引擎還通過所述共軸線動力軸直接連接機動旋翼。這樣的設計減少了傳動裝置所需的重量，同時也減少了傳動裝置帶來的能量損失，而且提高了可靠性。

可選地，所述發電機由對應的燃料引擎通過離合器驅動。

可選地，所述燃料引擎中的至少一個通過離合器驅動機動旋翼。

可選地，所述飛行器的平衡、飛行方向和/或飛行姿勢可以由所述電動旋翼控制，或者由所述電動旋翼和所述燃料動力裝置共同控制。電動旋翼的控制更靈活，因此由電動旋翼參與控制飛行器的平衡、飛行方向和/或飛行姿勢 可以使飛行器的飛行更穩定和靈活。

可選地，所述電動旋翼中的至少一個能夠改變旋轉方向。

可選地，所述飛行器的一側裝有起落架，使得所述飛行器可以在跑道上滑跑起降。

可選地，所述燃料動力裝置中使用變距漿。

可選地，所述電動動力裝置的最大總推力不超過所述燃料動力裝置的最大總推力的50％。如此，一方面，可以減小相應的發電機、電池和/或電動機的容量和體積，從而減小飛行器自身的重量，另一方面仍能保證飛行器的平衡飛行。